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1、模块二 典型机床电气控制系统分析与设计,2.1项目1 CA6140普通车床的电气控制系统分析,4,CA6140车床型号意义 （GB/T15375-94机床型号编制标准）,车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工而成。,1）CA6140车床的主要结构及型号意义,1、 知识学习,主轴通过卡盘带动工件的旋转运动为主运动；溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动为进给运动；辅助运动是指刀架的快速移动、工件的夹紧与松开等,6,2.任务实施电气原理图分析,打开SB,7,合上电源开关QF,2.任务实施电气原理图分析,8,CA614
2、0型卧式车床电气原理图,按下SB2,9,CA6140型卧式车床电气原理图,按下SB1,停,10,CA6140型卧式车床电气原理图,按下SA,11,在M1运行时，按下SB4,2.任务实施电气原理图分析,12,在M1、M2不停转的情况下，按下SB3,2.任务实施电气原理图分析,13,M1,M2不工作，快速移动刀架,2.任务实施电气原理图分析,14,3.问题研讨CA6140车床电气线路常见故障研究与处理,4.任务拓展CA6140车床排故练习 （1）对照CA6140车床电气图纸熟悉元件及位置。 （2）典型故障练习 1）合上QF，操作各按钮，没任何反应。 2）主轴电动不能起动，刀架快速移动电动机可以起动
3、。 3）压下SB1，主轴电动机不能停止，继续运转。,2.2 项目2 M7130平面磨床的电气控制系统分析,17,1.知识学习 M7130平面磨床的结构,1-床身 2-工作台 3-电磁吸盘 4-砂轮箱 5-砂轮箱横向移动手轮 6-滑座 7-立柱 8-工作台换向撞块 9-工作台往复运动 换向手柄 10-活塞杆 11-砂轮箱垂直进刀手轮,18,1.知识学习磨床的运动形式,主运动 3-砂轮旋转（砂轮电机M1） 进给运动 6-垂直进给，滑座沿立柱上下运动 5-横向进给，砂轮箱沿滑座上水平运动 4-纵向进给，工作台沿床身往复运动 辅助运动 冷却泵供出冷却液（冷却泵电机M2）,液压泵电机M3,纵向进给运动,
4、主运动,砂轮,工作台,19,2.任务实施电气原理图分析,主电路中砂轮电动机M1、液压泵电动机M2与冷却泵电动机M3的定子回路。 其中M1、M3由接触器KM1控制，再经插销Xl供电给M2，电动机M3由接触器KM2控制。 三台电动机共用熔断器FU1作短路保护，M1、M2、M3分别由热继电器FR1、FR2作长期过载保护。,20,由控制按钮SB1、SB2与接触器KM1构成砂轮电动机M1单向旋转起停控制回路；由SB3、SB4与接触器KM2构成液压泵电动机单向旋转起停控制回路；KA动合触点的作用是保证只有在电磁吸盘YH正常工作或转换开关SA1置于“去磁”位置时，方可起动各电动机。,2.任务实施电气原理图分
5、析,21,电磁吸盘主要用于夹持工件，它与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速，不损伤工件，工作效率高，能同时吸持多个小工件，并在加工过程中，工件发热可自由伸延，加工精度高等优点。但也有夹紧力不及机械夹紧，调节不便，需用直流电源供电，不能吸持非磁性材料工件等缺点 。 电磁吸盘集中由转换开关SA1控制。SA1有三个位置：充磁、断电与去磁。当开关置于“充磁”位置时，触点SA1（14-16）与触点SA1（15-17）接通；当开关置于“去磁”位置时，触点SA1（14-18）、SA1（16-15）及SA1（4-3）接通；当开关置于“断电”位置时，SA1所有触点都断开。,2.任务实施电气原理图分析,22,3.问题
6、研讨M7130平面磨床电气线路常见故障研究与处理,1）主轴电动机不能起动 首先检查SA1是否处于“退磁”位置（电动机单独起动时），然后分别检查KA和SA1（3-4）触点是否接触良好。 2）电磁吸盘没有吸力 首先检查三相交流电源是否正常，然后检查FU1、FU2与FU4是否完好，接触是否正常，再检查接插器X3接触是否良好。如上述检查均未发现故障，则进一步检查电磁吸盘回路，包括KA线圈是否断开，吸盘线圈是否断路等。 3）电磁吸盘吸力不足 常见的原因有交流电源电压低，导致直流电压相应下降，以致吸力不足。若直流电压正常，则可能是X3接触不良。 另一原因是桥式整流电路的故障。如整流桥一臂发生开路，直流输出
7、电压下降一半左右，使吸力减小。若有一臂整流元件击穿形成短路，则与它相邻的另一桥臂的整流元件会因过电流而损坏，此时T2也会因电路短路而造成过电流，致使吸力很小甚至无吸力。 4）电磁吸盘退磁效果差，工件难以取下 故障原因在于退磁电压过高或去磁回路断开，无法去磁或去磁时间掌握不好等。,4.任务拓展M7130平面磨床排故练习 （1）对照M7130平面磨床电气图纸熟悉元件及位置。 （2）典型故障练习 1）冷却泵电动机不能起动。 2）液压泵电动机不能起动。 3）按下SB2，砂轮电动机无法停止。,2.3 项目3 Z3040型摇臂钻床的电气控制系统分析,1.知识学习 Z3040型摇臂钻床组成及运动形式,26,
8、主运动是主轴带动钻头作旋转运动。 进给运动是钻头的上下运动。 辅助运动是主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂沿外立柱的垂直移动，摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。,1.知识学习 Z3040型摇臂钻床组成及运动形式,1.知识学习Z3040型摇臂钻床对电气控制要求,（1）电力拖动特点 采用多电动机拖动 、摇臂钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动、摇臂钻床有两套液压控制系统，一套是操作机构液压系统，另一套是夹紧机构液压系统 （2）电气控制要求,4台电动机容量小，均采用全压直接启动。 主电动机为单向旋转 、主轴正、反转皆由液压和机械系统完成。 液压泵电动机控制：主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开 摇臂
9、的移动：摇臂松开摇臂移动摇臂移动到位自动夹紧 冷却泵电动机为单向旋转,1.知识学习Z3040型摇臂钻床对电气控制要求,29,2.任务实施Z3040型摇臂钻床电气原理图分析,1)主电路,30,2)控制电路,3）行程开关的名称与动作状态,（4）Z3040摇臂钻床的夹紧与放松液压原理图,2.任务实施Z3040型摇臂钻床电气原理图分析,33,（5）M1的起停控制分析,34,（6）摇臂升降控制,摇臂放松摇臂上升摇臂夹紧 按下SB3 KT KM4（M3正转摇臂放松，压SQ2 ） SQ2M3停转摇臂放松停止 KM2 M2正转摇臂上升 松开SB3断电延时继电器KT M2停转摇臂停上升 延时13s后KM5 M3
10、反转、YA继续得电吸合达预定位置开始夹紧SQ3断KM5断 YA断 M3停转摇臂夹紧,注意：, SQ3在摇臂夹紧时断开、摇臂松开时接通。 不要误认为YA电磁铁在接通电源后就得电工作，YA电磁阀（C19）得电由KT的延时断开常开触点（B19）和KM5常开触点（B19）控制。 在分析按下SB3和SB4时，不要忽视其常闭触点的作用。,36,（7）主轴箱与立柱的夹紧、放松控制,放松转动夹紧 1）主轴箱和立柱同时放松 SB5KM4M3正油入加紧箱松开SQ4不再受压 。 2）主轴箱和立柱同时夹紧 SB6KM5M3反转夹紧压下 SQ4,37,（8）冷却泵电动机M4 QS2直接控制 （5）照明与信号指示电路 H
11、L1主轴箱与立柱松开指示灯。 HL2为主轴箱与立柱夹紧指示灯 HL3为主电动机启动旋转指示灯 EL为机床局部照明灯,38,总结Z3040型摇臂钻床的电气控制特点,（1）Z3040型摇臂钻床采用的是机、电、液联合控制 操纵机构液压系统 、摇臂/立柱/主轴箱的夹紧放松液压系统 （2）摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要求 （3）电路有完善的联锁与保护,39,3.问题研讨Z3040摇臂钻床电气线路常见故障研究与处理,1）摇臂不能上升（或下降） 摇臂移动的前提是摇臂完全松开，因此SQ2是否动作是分析摇臂能否移动的关键。 若SQ2不动作，常见故障为SQ2安装位置不当或发生移动。这祥，摇臂虽已松开，但
12、活塞杆仍压不上SQ2，致使摇臂不能移动。有时也会出现因液压系统发生故障，使摇臂没有完全松开，活塞杆压不上SQ2。因此，应配合机械、液压调整好SQ2位置并安装牢固。 2）摇臂升降后夹不紧 摇臂升降后应自动夹紧，而夹紧动作的结束由SQ3控制。如果摇臂夹不紧，说明摇臂控制电路能够动作，但SQ3动作过早，使液压泵电动机M3在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转。因此，应配合机械、液压调整好SQ3位置并安装牢固。 3）液压系统的故障 有时电气控制系统工作正常，而电磁阀芯卡住或油路堵塞，使液压控制系统失灵，造成摇臂无法移动。因此，维修时不仅要正确判断是电气控制系统还是液压系统的故障，而且应注意两者之间的相互联系。
13、,4.任务拓展 （1）对照Z3040摇臂钻床电气图纸熟悉元件及位置。 （2）典型故障练习 1）摇臂移动后夹不紧 2）液压泵电动机不能起动 3）液压系统不能正常工作,2.4项目4 X62W万能铣床的电气控制系统分析,1.知识学习 卧式万能铣床的主要结构及运动形式,1.知识学习 卧式万能铣床的主要结构及运动形式,图2-13 X62W万能卧式铣床结构示意图 1底座 2进给电动机 3升降台 4进给变速手柄及变速盘 5溜板 6转动部分 7工作台 8刀架支杆 9悬梁 10主轴 11主轴变速盘 12主轴变速手柄 13床身 14主轴电动机,1.铣床的主运动为主轴的旋转运动。 2.进给运动为工作台在三个相互垂直
14、方向上的直线运动（手动或机动）； 三个方向的进给运动经进给变速箱后可获得18种不同转速，分别经过不同的传动路线传递给相应的丝杠后实现。 为了使变速前后主轴传动机构、进给运动传动机构的齿与齿之间顺利啮合，要求主轴电动机、进给运动电动机在变速时能够点动。这种变速时电动机稍微转动一下，称为变速冲动。 3.辅助运动为工作台在三个相互垂直方向上的快速直线移动。,（1）主轴电动机控制电路分析,2.任务实施X62W型卧式万能铣床电气原理图分析,1.SB1或SB2（两地起动操作）,2.SB3或SB4（两地停止操作）,3.速度继电器KS 实现反接制动,（2）主轴电动机控制电路分析,2.任务实施X62W型卧式万能
15、铣床电气原理图分析,图2-15 主轴变速操纵机构示意图 1冲动开关 2变速手柄 3变速孔盘 4拨叉 5轴 6齿轮 7凸轮 8齿条 9扇形齿轮 10轴 11转速盘,主轴变速可在主轴不转时进行，也可在主轴旋转时进行。 由图2-15可知，操纵变速手柄时，冲动开关SQ7受压动作，使得电路中的触点SQ7（3-5）在变速时先断开，则KM1线圈先断电复位。触点SQ7（3-7）后闭合，再使KM2线圈通电，对电动机M1先进行反接制动，电动机转速迅速下降，然后再进行变速操作。变速完成后需重新起动电动机，主轴将在选定转速下旋转。,（2）进给电动机控制电路分析,2.任务实施X62W型卧式万能铣床电气原理图分析,工作台
16、纵向前后运动的控制 工作台垂直上下运动和横向左右运动的控制 工作台的快速移动 进给变速时的“冲动”控制,3.问题研讨X62W型卧式万能铣床电气线路常见故障研究与处理 （1）工作台各个方向均不能进给。 先证实圆形工作台控制开关是否在“断开”位置。接着检查控制回路电压是否正常，若正常，可扳动操作手柄至任一运动方向，观察其相关接触器是否吸合，若吸合则断定控制回路正常。检查主电路，发现电动机接线脱落。重新接好后故障排除。 （2）工作台不能向上运动。 故障原因一般是由于纵向操作手柄不在零位造成的，或是因为机械磨损等因素，使相应电气元件动作不正常或触点接触不良所致。 （3）工作台前后进给正常但左右不能进给。 由故障现象分析M2的主回路正常。从控制线路中看，故障可能
